Teknologi Informasi Kesehatan 5 Pertemuan 5

  Memahami peran Network Layer dalam komunikasi antar device.

  Mempelajari lebih dalam tentang protokol paling masyhur dalam layer network, Internet Protocol (IP).

  Memahami prinsip dan panduan pembagian device-device dalam kelompok tersendiri (network). kelompok tersendiri (network).

  Memahami dasar-dasar routing, next-hop address, dan proses forwarding paket ke network yang dituju.

  

Transport layer Transport layer digunakan oleh device-device digunakan oleh device-device

sebagai penghubung antar proses / aplikasi. sebagai penghubung antar proses / aplikasi.

  

Network layer Network layer digunakan sebagai penghubung digunakan sebagai penghubung

antara satu device dengan device lainnya. antara satu device dengan device lainnya.

  Addressing Addressing Encapsulation Encapsulation Routing Routing Addressing

  Network layer menyediakan mekanisme pengalamatan logik yang unik untuk setiap device yang kita kenal sebagai

  IPv4 address .

  Encapsulation

  Disisi mesin pengirim, PDU layer transport ( segmen ) akan di enkapsulasi dengan header layer network sehingga menjadi PDU layer 3 yang disebut 3 yang disebut packet packet . .

Diantara informasi yang disertakan dalam header ini adalah informasi

IP address dari device pengirim dan penerima.

  Decapsulation

  Disisi mesin penerima, packet akan di dekapsulasi dan dibaca informasi pada headernya, jika IP address tujuan sesuai dengan IP Routing

  Network layer juga menyediakan layanan untuk memandu jalannya packet agar sampai ke mesin tujuan .

  

Mesin pengirim dan penerima tidak selalu terhubung dalam 1 network

yang sama, bahkan seringkali packet harus berjalan melalui beberapa network yang berbeda sebelum sampai ke network tujuan.

Device yang menghubungkan sebuah network dengan network lainnya

dikenal sebagai dikenal sebagai router router . .

  Router berfungsi untuk memilih jalur dan memandu arah jalannya paket agar bisa sampai ke network yang dituju, proses inilah yang disebut sebagai routing . Setiap router yang harus dilalui oleh packet dalam perjalanannya IP adalah satu-satunya protokol layer 3 yang digunakan untuk membawa data user melalui network TCP/IP.

  IPv4 adalah versi IP yang paling banyak digunakan saat ini. IPv6 masih dalam tahap pengembangan dan belum banyak dipakai.

  Karakteristik :

  

Connectionless – tidak perlu menjalin koneksi sebelum pengiriman

data. data.

  

Best Effort (Unreliable) – tidak ada fitur-fitur untuk menjamin data

sampai ke tujuan.

  Media Independent . Seperti halnya ketika kita mengirim surat/paket kepada seseorang tanpa ada pemberitahuan terlebih dahulu kepada penerima.

  Pengirim tidak tahu : Apakah penerima ada atau tidak.

  Apakah surat telah sampai atau tidak. Apakah penerima dapat membaca surat yang dikirim atau tidak.

  Penerima tidak tahu : Penerima tidak tahu : Akan ada surat yang datang.

  Kapan surat akan datang.

  Hal ini mengurangi overhead

  IP dibandingkan jika ada fitur-fitur reliability seperti protokol TCP. Protokol IP bersifat unreliable , yang berarti tidak ada fitur-fitur yang mendukung reliability.

  Beberapa paket bisa saja hilang dalam perjalanan.

  Header IP menjadi lebih kecil, sehingga overhead berkurang dan delay pengiriman paket berkurang.

  Unreliable disini bukan berarti IP tidak layak digunakan sebagai

  protokol komunikasi. Unreliable disini maksudnya IP tidak protokol komunikasi. Unreliable disini maksudnya IP tidak dilengkapi dengan fitur-fitur untuk memanage dan merecovery paket-paket korup atau hilang. Header pada IP tidak dibebani dengan field-field yang dibutuhkan untuk pengiriman data reliable, seperti ACK dan sebagainya.

  Layer Network juga tidak perlu menyesuaikan dengan karakteristik dan jenis media apa yang digunakan dalam pengiriman data.

  Komunikasi IP tidak terbatas pada media spesifik tertentu. Komunikasi IP bisa melalui sinyal listrik kabel, sinyal optik fiber, maupun sinyal radio wireless.

  Ada satu karakteristik dalam media yang menjadi pertimbangan layer network, yakni MTU. layer network, yakni MTU.

  Maximum Transmission Unit (MTU), ukuran paket maksimum, dalam byte, yang bisa ditangani oleh network interface.

  Dalam beberapa kasus, router melakukan pemecahan paket menjadi lebih kecil untuk menyesuaikan ukuran paket dengan MTU media network yang dituju. Proses ini disebut sebagai

  IP mengenkapsulasi segmen / datagram dari layer transport dengan IP Header agar data dapat dikirimkan ke mesin tujuan.

  Router membaca informasi pada IP Header ini untuk melakukan proses routing data.

  Dalam TCP/IP, PDU pada layer network (Internet) disebut packet .

  

Ada 6 fields kunci yang perlu kita perhatikan pada IP Header: Ada 6 fields kunci yang perlu kita perhatikan pada IP Header:

  IP Source address

  IP Source address

  IP Destination address Time-to-Live (TTL) Time-to-Live (TTL)

  IP Destination address IP Destination Address IP address mesin yang dituju (penerima).

  IP Source Address IP address mesin pengirim.

  Time to Live

  Angka biner yang menunjukkan sisa ‘hidup’ sebuah paket. Nilai ini akan dikurangi 1 satuan setiap kali paket melewati sebuah router (hop). akan dikurangi 1 satuan setiap kali paket melewati sebuah router (hop).

  

Ketika nilai TTL mencapai angka = 0, maka paket akan di drop oleh

router.

  Mekanisme ini untuk mencegah terjadinya routing loop , sebuah problem routing yang menyebabkan paket terus berputar dalam network tanpa henti. Protocol Menunjukkan tipe protokol apa yang digunakan pada porsi data.

  Misal : ICMP (01), TCP (06), UDP (17).

  Type of Service

  Digunakan sebagai mekanisme Quality-of-Service (QoS) untuk menentukan prioritas setiap paket.

  Fragment Offset Fragment Offset

  Saat terjadi fragmentation , field 13 bit ini digunakan untuk mengidentifikasi susunan fragment-fragment paket untuk proses rekonstruksi.

  Flag

  Version Versi IP yang digunakan, IPv4 atau IPv6.

  Internet Header Length Menunukkan ukuran header paket.

  Packet Length Menunjukkan ukuran paket secara keseluruhan termasuk header.

  Header checksum Header checksum

  Mengecek error pada header paket . Paket akan di drop jika terdeteksi error pada header.

  ! ! ! ! " " " " # $ # $ # $ # $ # $ # $ # $ # $

  Salah satu peran network layer adalah menyediakan mekanisme pengalamatan (IP address) dan pengelompokan device ke dalam satu spesifik network. Network yang besar juga bisa dipisah-pisahkan lagi menjadi sekelompok network yang lebih kecil yang biasa disebut

  subnetwork atau subnet .

  Pengelompokan device kedalam network dapat berdasarkan lokasi, Pengelompokan device kedalam network dapat berdasarkan lokasi, manfaat dan tujuan network, kepemilikan dan kewenangan, dll.

  Beberapa manfaat pengelompokan ini antara lain :

  Performance Security

  ! ! ! ! " " " " # $ # $ # $ # $ # $ # $ # $ # $ 32 bit IPv4 address terdiri dari 2 bagian bit, network dan host .

  Bagian Bagian network network menunjukkan anggota network mana IP address menunjukkan anggota network mana IP address tersebut, sedangkan host menunjukkan mesin itu sendiri.

  Dalam satu network yang sama, semua host memiliki bagian network yang sama.

  Total bit yang menunjukkan bagian network disebut prefix length , network dengan prefix /24 memiliki 24 bit bagian network.

  % % % % ! ! ! !

  Mesin-mesin dalam satu network saling berkomunikasi tanpa menggunakan device layer network sebagai perantara.

  Untuk berkomunikasi dengan mesin dalam network lain diperlukan device perantara mis: router sebagai gateway menuju network lain.

  % % % % ! ! ! !

  Pada setiap hop , router menentukan kemana paket harus di forward berdasar pada informasi yang ada pada

  IP Header paket tersebut.

  Jika network tujuan merupakan network yang terhubung langsung ( directly connected ) pada router, maka paket akan di forward langsung ke host tujuan.

  Jika network tujuan tidak directly connected, maka paket akan di forward ke router selanjutnya ( forward ke router selanjutnya ( next-hop router next-hop router ). ).

  % % % % ! ! ! ! & & & &

  Gateway atau default gateway diperlukan untuk mengirimkan data keluar dari network lokal.

  Gateway ini merupakan router yang salah satu interface-nya terhubung ke network lokal.

  Gateway harus memiliki bagian network yang sama dengan IP address mesin-mesin dalam network lokal.

  Ketika host tidak tahu harus kemana mengirimkan paket, maka Ketika host tidak tahu harus kemana mengirimkan paket, maka host akan mengirimkannya ke address default gateway .

  % ! % ! % ! % ! & & & &

  Gunakan perintah ipconfig atau route untuk mengetahui konfigurasi IP address dan default gateway pada windows.

  Pada UNIX atau Linux gunakan perintah ifconfig dan route atau netstat -nr .

  % % % % ! ! ! ! % % % %

  Untuk mem-forward paket ke network tujuan, router memerlukan informasi route yang bersesuaian dengan network yang dituju.

  

Route menunjukkan address dari next-hop router dimana paket

harus diserahkan agar bisa sampai ke network tujuan .

  Semua informasi route akan disimpan dalam tabel routing . Router akan menambahkan informasi route tentang network- network yang terhubung langsung ( network yang terhubung langsung ( directly connected directly connected ) meskipun ) meskipun router belum dikonfigurasi apapun. Informasi routes dalam tabel routing berisi :

  Network tujuan Next-hop address

  % ! % ! % ! % ! '''' % ! % ! % ! % !

  Semua informasi route oleh router akan disimpan dalam sebuah tabel routing .

  Informasi route dalam tabel routing dapat dibangun dengan 2 cara, static routing dan dynamic routing.

  Informsi route network yang terhubung langsung ( directly

connected ) otomatis ditambahkan oleh router dalam tabel routing.

  Static Routing

Informasi route ditambahkan secara manual kedalam tabel routing. Informasi route ditambahkan secara manual kedalam tabel routing.

  Dynamic Routing

  Memanfaatkan protokol routing , router-router saling bertukar informasi route satu sama lain.

  

Update perubahan informasi route juga akan disebarkan ke router-

router lain.

  % ! % ! % ! % ! '''' % ! % ! % ! % ! gunakan perintah show ip route untuk menampilkan tabel routing gunakan perintah show ip route untuk menampilkan tabel routing

  Sebelum ada konfigurasi apapun Sebelum ada konfigurasi apapun next-hop address next-hop address

  % ! % ! % ! % ! # % # % # % # %

  Ketika router tidak memiliki informasi route dari network tujuan sebuah paket, maka router akan mem-forward paket tersebut menggunakan default route . Default route ini equal dengan default gateway pada host.

  % % % % ! ! ! ! !!!!

  Setelah router men-dekapsulasi frame pada layer 2, router membaca informasi network tujuan pada

  IP Header paket.

  Jika informasi network tujuan ada pada tabel routing

  Paket akan dikirimkan ke next-hop address yang ada pada tabel routing.

  Jika tidak ada informasi network tujuan pada tabel routing, tapi router memiliki informasi default route. router memiliki informasi default route.

  

Paket akan dikirimkan ke next-hop address dari default route .

  Jika tidak ada informasi network tujuan pada tabel routing dan router tidak memiliki informasi default route.

  Paket akan di drop .